2G 3G 4G 5G Repeater Anbieter

Die nächste Generation der drahtlosen Technologie ist voller Herausforderungen, aber das hat das Tempo nicht verlangsamt.
Diese Technologie zeichnet sich durch sehr hohe Datenraten, eine viel geringere Latenz als 4G LTE und die Fähigkeit aus, eine stark erhöhte Gerätedichte pro Mobilfunkstandort zu bewältigen.Kurz gesagt, es ist die beste Technologie, um die Datenflut zu bewältigen, die von Automobilsensoren, IoT-Geräten und zunehmend von der Elektronik der nächsten Generation generiert wird.
Treibende Kraft hinter dieser Technologie ist eine neue Luftschnittstelle, die Mobilfunknetzbetreibern eine höhere Effizienz bei ähnlicher Spektrumszuteilung ermöglichen wird.Die neue Netzwerkhierarchie erleichtert die Arbeit mit segmentierten 5G-Netzwerken, indem sie Ihnen ermöglicht, mehrere Arten von Datenverkehr basierend auf bestimmten Datenverkehrsanforderungen dynamisch zuzuweisen.
„Es geht um Bandbreite und Latenz“, sagt Michael Thompson, RF Solutions Architect bei Cadences Custom ICs and PCBs Group.„Wie schnell bekomme ich eine große Datenmenge?Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass es sich um ein dynamisches System handelt, sodass ich mir die Mühe erspare, einen ganzen Kanal oder Kanäle mit mehreren Bandbreiten zu belegen.Je nach Anwendung ist dies ähnlich dem Durchsatz nach Bedarf.Das ist was.Somit ist es flexibler als der Standard der vorherigen Generation.Außerdem ist seine Kapazität viel höher.“
Dies eröffnet neue Anwendungsmöglichkeiten im Alltag, bei Sportveranstaltungen, in der Industrie und im Transportwesen.„Wenn ich genügend Sensoren in das Flugzeug einbaue, kann ich es steuern, und mit einer Anwendung wie maschinellem Lernen beginnt es zu verstehen, wann ein Teil, System oder Prozess repariert oder ersetzt werden muss“, sagte Thompson.„Da fliegt also ein Flugzeug durch das Land und landet in LaGuardia.Warten Sie, jemand wird kommen und es ersetzen.Dies gilt für sehr große Erdbewegungsmaschinen und Bergbaumaschinen, bei denen das System sich selbst verwaltet.Sie möchten verhindern, dass diese Geräte im Wert von mehreren Millionen Dollar abstürzen, damit sie nicht auf die Einsendung von Teilen warten. Sie empfangen gleichzeitig Daten von Tausenden dieser Einheiten. Das erfordert viel Bandbreite und niedrige Latenz, um Informationen schnell zu erhalten. Wenn Sie umkehren und etwas zurückschicken müssen, können Sie es auch sehr schnell senden.“
Eine Technologie, mehrere Implementierungen Der Begriff 5G wird heutzutage sehr unterschiedlich verwendet.In seiner allgemeinsten Form ist dies eine Weiterentwicklung der zellularen drahtlosen Technologie, die es ermöglichen wird, neue Dienste über eine Standard-Luftschnittstelle zu verwalten, erklärte Colin Alexander, Leiter des drahtlosen Marketings für das Infrastrukturgeschäft von Arm.„Mehrere bestehende und neue Frequenzen werden zugewiesen, um Verkehr von unter 1 GHz über große Entfernungen, Vororte und eine breitere Abdeckung sowie Millimeterwellenverkehr von 26 bis 60 GHz für neue Anwendungsfälle mit hoher Kapazität und geringer Latenz zu übertragen.“
Die Next Generation Mobile Network Alliance (NGMN) und andere haben eine Notation entwickelt, die Anwendungsfälle an den drei Punkten eines Dreiecks darstellt – eine Ecke für erweitertes mobiles Breitband, die andere für ultra-zuverlässige Kommunikation mit niedriger Latenz (URLLC).Kommunikationsmaschinentyp.Jeder von ihnen benötigt eine völlig andere Art von Netzwerk für seine Bedürfnisse.
„Dies führt zu einer weiteren Anforderung für 5G, der Anforderung, ein Kernnetz zu definieren“, sagte Alexander.„Das Kernnetz wird all diese verschiedenen Arten von Datenverkehr effektiv skalieren.“
Er wies darauf hin, dass Mobilfunknetzbetreiber daran arbeiten, die flexibelste Aufrüstung und Erweiterung ihrer Netze bereitzustellen, indem sie virtualisierte und containerisierte Softwareimplementierungen verwenden, die auf Standard-Computerhardware in der Cloud ausgeführt werden.
In Bezug auf URLLC-Verkehrstypen können diese Anwendungen jetzt über die Cloud verwaltet werden.Dazu müssen jedoch einige Bedienelemente und Benutzerfunktionen näher an den Rand des Netzwerks, an die Luftschnittstelle, verlegt werden.Denken Sie beispielsweise an intelligente Roboter in Fabriken, die aus Sicherheits- und Effizienzgründen Netzwerke mit geringer Latenz benötigen.Dies erfordert Edge-Computing-Blöcke mit Rechen-, Speicher-, Beschleunigungs- und maschinellen Lernfunktionen, und einige, aber nicht alle V2X- und Automobilanwendungsdienste werden ähnliche Anforderungen haben, sagt Alexander.
„In Fällen, in denen eine geringe Latenz erforderlich ist, kann die Verarbeitung wieder an den Edge verlagert werden, um V2X-Lösungen zu berechnen und zu kommunizieren.Wenn es bei der Anwendung mehr um das Ressourcenmanagement geht, wie z. B. Parken oder Herstellerverfolgung, kann das Computing ein Massen-Cloud-Computing sein.“auf dem Gerät “, – sagte er.
Design für 5G Für Designingenieure, die mit dem Design von 5G-Chips beauftragt sind, gibt es viele bewegliche Teile im Puzzle, jedes mit seinen eigenen Überlegungen.Beispielsweise ist bei Basisstationen eines der Hauptprobleme der Stromverbrauch.
„Die meisten Basisstationen sind mit fortschrittlichen ASIC- und FPGA-Technologieknoten ausgestattet“, sagte Geoff Tate, CEO von Flex Logix.„Derzeit werden sie mit SerDes entwickelt, die viel Strom verbrauchen und viel Platz beanspruchen.Wenn Sie Programmierbarkeit in den ASIC einbauen können, können Sie den Stromverbrauch und den Platzbedarf reduzieren, da Sie SerDes nicht benötigen, um schnell außerhalb des Chips zu laufen, und Sie haben mehr Bandbreite zwischen programmierbarer Logik und ASICs gleiches Paket So erhalten Sie 100-mal mehr Bandbreite Interessante Dinge über Basisstationen Zuerst entwickelt man die Technologie und dann kann man sie weltweit verkaufen und einsetzen.Mit einem Mobiltelefon können Sie verschiedene Versionen für verschiedene Länder erstellen.“
Die Anforderungen sind unterschiedlich für Geräte, die im Kernnetzwerk und in der Cloud bereitgestellt werden.Eine der wichtigsten Überlegungen ist eine Architektur, die es einfach macht, Software zu verwalten und Anwendungsfälle einfach auf Geräte zu portieren.
„Das Ökosystem von Standards für den Umgang mit virtualisierten Containerdiensten wie OPNFV (Open Platform for Network Function Virtualization) ist sehr wichtig“, sagte Arms Alexander.„Die Verwaltung der Interaktion zwischen Netzwerkelementen und des Datenverkehrs zwischen Geräten durch Service-Orchestrierung wird ebenfalls von entscheidender Bedeutung sein.ONAP (Open Network Automation Platform) ist ein Beispiel.Stromverbrauch und Geräteeffizienz sind ebenfalls wichtige Designentscheidungen.“
Am Rand des Netzwerks umfassen die Anforderungen geringe Latenz, hohe Bandbreite auf Benutzerebene und geringen Stromverbrauch.
„Beschleuniger müssen in der Lage sein, viele verschiedene Rechenanforderungen problemlos zu unterstützen, die nicht immer am besten von einer Allzweck-CPU bewältigt werden können“, sagte Alexander.Die Fähigkeit zur Skalierung ist sehr wichtig.Die Unterstützung einer Architektur, die sich leicht zwischen ASICs, ASSPs und FPGAs skalieren lässt, ist ebenfalls wichtig, da Edge-Computing über Netzwerke jeder Größe und auf jedem Gerät verteilt wird.Auch die Skalierbarkeit der Software ist wichtig.“
5G könnte auch Änderungen an der Chipsatzarchitektur bewirken, insbesondere dort, wo sich die Funkgeräte befinden.Ron Lowman sagte, dass, während die analogen Front-Ends von LTE-Lösungen auf dem Funkgerät, dem Prozessor oder vollständig integriert sind, wenn Designteams auf neue Technologien migrieren, diese Front-Ends normalerweise zuerst aus dem Chip heraus und dann wieder darauf wandern .wie die Technologie voranschreitet He, Synopsys IoT Strategic Marketing Manager.
„Mit dem Aufkommen von 5G wird erwartet, dass mehrere Funkgeräte, fortschrittlichere Technologien und schnellere, fortschrittlichere Technologieknoten wie 12 nm und höher eine bedeutende Rolle bei integrierten Komponenten spielen werden“, sagte Lowman.„Dies erfordert, dass die Datenkonverter, die in die analoge Schnittstelle gehen, in der Lage sind, Gigasamples pro Sekunde zu verarbeiten.Auch eine hohe Zuverlässigkeit ist immer wichtig.Faktoren wie offenes Spektrum und Wi-Fi-Nutzung machen es viel schwieriger als in der Vergangenheit.Der Versuch, mit all dem fertig zu werden, ist keine leichte Aufgabe, und maschinelles Lernen und künstliche Intelligenz können gut geeignet sein, einen Teil der harten Arbeit zu übernehmen.Dies wirkt sich wiederum auf die Architektur aus, da sie nicht nur Rechenleistung, sondern auch Speicher belastet.“
Thompson of Cadence stimmt zu.„Während wir 5G oder IoT für höhere 802.11-Standards und sogar einige ADAS-Überlegungen entwickeln, versuchen wir, den Stromverbrauch zu senken, billiger zu sein, kleiner zu sein und die Leistung zu steigern, indem wir zu kleineren Knoten wechseln.Vergleichen Sie das mit Ihrer Mischung aus Bedenken, die Sie in der Russischen Föderation beobachten“, sagte er.„Wenn Knoten kleiner werden, werden ICs kleiner.Damit ein IC seine kleinere Größe voll ausnutzen kann, muss er in einem kleineren Gehäuse untergebracht sein.Es gibt einen Trend, die Dinge kleiner und kompakter zu machen, aber das ist nicht gut.“für HF-Design“.„…in der Simulation mache ich mir nicht allzu viele Gedanken über die Auswirkung der Schaltung auf die Verteilung.Wenn ich ein Stück Metall habe, sieht es vielleicht ein bisschen wie ein Widerstand aus, aber es sieht bei allen Frequenzen wie ein Widerstand aus.Wenn es ein HF-Effekt ist, dann ist es eine Übertragungsleitung, es sieht anders aus, je nachdem, welche Frequenz ich darüber sende. Diese Felder werden in anderen Teilen der Kette ausgelöst. Jetzt habe ich alles näher zusammengebracht und wann Wenn ich zu den kleineren Knoten komme, werden diese Kopplungseffekte stärker, was auch bedeutet, dass die Vorspannung kleiner ist. Das Rauschen ist also ein großer Effekt, weil ich das Gerät nicht nach unten vorspanne. niedrigere Spannung, gleicher Rauschpegel hat mehr Wirkung. Viele dieser Probleme treten bei 5G auf Systemebene auf.“
Neuer Fokus auf Zuverlässigkeit Zuverlässigkeit hat in der drahtlosen Kommunikation eine neue Bedeutung erlangt, da diese Chips in Automobil-, Industrie- und medizinischen Anwendungen eingesetzt werden.Dies bezieht sich im Allgemeinen nicht auf die drahtlose Kommunikation, bei der Verbindungsausfälle, Leistungseinbußen oder andere Probleme, die den Dienst stören könnten, im Allgemeinen als Unannehmlichkeiten und nicht als Sicherheitsproblem angesehen werden.
„Wir müssen neue Wege finden, um zu verifizieren, dass funktionale Sicherheitschips zuverlässig funktionieren“, sagt Roland Jahnke, Leiter des Bereichs Entwurfsmethoden am Fraunhofer EAS.„Als Industrie sind wir noch nicht am Ziel.Wir versuchen gerade, den Entwicklungsprozess zu strukturieren.Wir müssen uns ansehen, wie Teile und Werkzeuge interagieren, und wir haben viel Arbeit, um Konsistenz zu gewährleisten.“
Jahnke merkte an, dass die meisten Probleme bisher auf einen einzigen Konstruktionsfehler zurückzuführen seien.„Was ist, wenn es zwei oder drei Fehler gibt?Der Verifizierer sollte dem Designer mitteilen, was schief gehen könnte und wo die Fehler liegen, und sie dann während des Designprozesses rückgängig machen.“
Dies ist in vielen sicherheitskritischen Märkten zu einem großen Problem geworden, und das große Problem bei Wireless und Automotive ist die ständig wachsende Anzahl von Variablen auf beiden Seiten.„Einige von ihnen müssen so konzipiert sein, dass sie immer eingeschaltet sind“, sagt Oliver King, CTO von Moortec.„Die Modellierung im Voraus kann vorhersagen, wie die Dinge verwendet werden.Es ist schwer vorherzusagen.Es wird Zeit brauchen, um zu sehen, wie die Dinge funktionieren.“
Dorfnetz erforderlich.Allerdings sind genügend Unternehmen der Ansicht, dass 5G genügend Vorteile bietet, um den Aufwand für den Aufbau der Infrastruktur zu rechtfertigen, die erforderlich ist, damit alles funktioniert.
Magdi Abadir, Vice President of Marketing bei Helic, sagte, der größte Unterschied zu 5G werde die angebotenen Datengeschwindigkeiten sein.„5G kann mit Geschwindigkeiten von 10 bis 20 Gigabit pro Sekunde betrieben werden.Die Infrastruktur muss die Art der Datenübertragungsrate unterstützen und die Chips müssen diese eingehenden Daten verarbeiten.Bei Empfängern und Sendern in Bändern über 100 GB muss zusätzlich die Frequenz berücksichtigt werden.In der Russischen Föderation sind sie für Radargeräte und dergleichen an eine Frequenz von 70 GHz gewöhnt.“
Die Schaffung dieser Infrastruktur ist eine komplexe Aufgabe, die sich über mehrere Glieder in der Elektroniklieferkette erstreckt.
„Die Magie, über die gesprochen wird, um dies zu erreichen, besteht darin, mehr Integration auf der HF-Seite des SoC vorzunehmen“, sagte Abadir.Integration mit analogen ADC- und DAC-Komponenten mit sehr hoher Abtastrate.Alles muss in denselben SoC integriert werden.Wir haben Integration gesehen und Integrationsprobleme diskutiert, aber das übertreibt alles, weil es ein hohes Ziel setzt und Entwickler dazu zwingt, noch mehr zu integrieren, als bisher angenommen.Es ist sehr schwierig, alles zu isolieren und benachbarte Schaltkreise nicht zu beeinträchtigen.“
Aus dieser Sicht ist 2G in erster Linie Sprachübertragung, während 3G und 4G mehr Datenübertragung und effizientere Unterstützung sind.Im Gegenteil, 5G steht für die Verbreitung verschiedener Geräte, verschiedener Dienste und erhöhter Bandbreite.
„Neue Nutzungsmodelle wie erweitertes mobiles Breitband und Konnektivität mit geringer Latenz erfordern eine 10-fache Erhöhung der Bandbreite“, sagte Mike Fitton, Strategic Planner und Business Development Specialist bei Achronix.„Darüber hinaus wird erwartet, dass 5G für V2X sehr wichtig wird, insbesondere für die nächste Generation von 5G.5G Release 16 wird URLLC haben, was für V2X-Anwendungen sehr wichtig ist.Anwendung vom Typ Netzwerk.
Die Planung für die ungewisse Zukunft von 5G wird oft als eine Reihe von Superlativen mit 10x mehr Bandbreite, 5x Latenz und 5-10x mehr Geräten angesehen.Dies wird durch die Tatsache erschwert, dass die Tinte in den 5G-Spezifikationen nicht sehr trocken ist.Es gibt immer wieder späte Ergänzungen, die Flexibilität erfordern und in Programmierbarkeit umschlagen.
„Wenn Sie die beiden großen Anforderungen einer Hardware-Datenverbindung aufgrund der hohen Bandbreite und des Bedarfs an Flexibilität berücksichtigen, bedeutet dies, dass Sie wahrscheinlich eine Art dediziertes SoC oder ASIC benötigen, das mehr Programmierbarkeit zwischen Hardware und Software bietet.…wenn Sie sich heute alle 5G-Plattformen ansehen, basieren sie alle auf FPGAs, weil Sie den Durchsatz einfach nicht sehen.Irgendwann werden wahrscheinlich alle großen Wireless-OEMs auf wirtschaftlichere und optimierte Software-ASIC-Leistung umsteigen, erfordern jedoch Flexibilität und Engagement, um Kosten und Stromverbrauch zu senken.Es geht darum, die Flexibilität dort zu bewahren, wo Sie sie brauchen (in FPGAs oder eingebetteten FPGAs), und dann, wo möglich, Funktionalität hinzuzufügen, um die niedrigsten Kosten und den niedrigsten Stromverbrauch zu erzielen.“
Tate von Flex Logix stimmt zu.„Mehr als 100 Unternehmen sind in diesem Bereich tätig.Das Spektrum ist anders, das Protokoll ist anders und die verwendeten Chips sind anders.Der Repeater-Chip wird an den Wänden eines Gebäudes in seiner Leistung begrenzter sein, wo es einen Ort geben kann, an dem ein eFPGA wertvoller ist.“
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